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400G技术已经到来 | 且看EXFO如何助您投身数字化变革的浪潮

摘要:EXFO产品线经理Marcos Vasconcellos详细讲解EXFO如何助您投身数字化变革的浪潮。

  我们现在比以往任何时候都更多地使用数据网络。想想看:这些依赖于网络的技术有多少每天都在被使用?

  答案是:可能比您想象的还要多。

  而这些仅仅是我们今天拥有的技术。谁知道还会有什么创新技术,造成网络流量更急剧地增长?而且,5G时代正在到来,我们可以预计这种网络使用趋势会像滚雪球一样越来越多。

  因此,网络和数据中心运营商与设备制造商合作,在其实验室内验证支持400G以太网的新网元。这项实验室工作的成功帮助运营商满足与客户达成的服务等级协议,这些客户期望数据传输的速度更快、容量更高,同时降低每比特的传输成本和功耗(并提高自身的盈利能力)。

  这一切都意味着需要认真看待400G并把握它带来的机遇。

  400G 有多快?

  400G以太网链路的实际速率可达425 Gbit/s。是的,您没有看错。

  IEEE P802.3bs 标准定义了400G以太网数据速率的技术规范。该标准还确定了一个强制性的前向纠错(FEC)机制,不仅可以检测传输中的错误,还可以纠正这些错误。FEC机制所需的其它比特包括在425 Gbit/s线路速率中。

  是什么让400 Gbit/s传输成为可能?答案是因为采用了四电平脉冲幅度调制(PAM4)。通过使用PAM4,运营商可以针对不同外形尺寸的光模块(如OSFP和QSFP-DD)实施8个50G通道或4个100G通道。这种新颖的光收发器结构支持通过多波长或并行光纤传输高达400 Gbit/s的以太网数据。

  然而,多电平调制使得分析变得更加复杂,因此我们需要先进的工具,如PAM4眼图直方图和预加重与均衡功能来应对这种复杂程度。


  400G部署:我们取得了多大进展?

  网络运营商目前正在测试新的网络设备,如交换机和路由器,这些网络设备可以支持400G客户端接口以及其它400G传输设备。他们还在升级自己的网络基础设施。400G部署已经到来。


  400G网络部署:有哪些挑战?

  一句话:有好多。

  光收发器是400G部署的最关键因素。它们的发展成熟度、可用性、成本和可靠性还没有达到运营商希望的水平。

  此外,许多不同类型的收发器通常用于距离不同的不同环境。QSFP56-DD和OSFP收发器被用于运营商实验室和数据中心内的400G网络,而相干的光模块被用在数据中心互连和城域网应用中,并很快会被用到海底网络中。

  与此同时,在大型数据中心里,端口致密化仍在继续。运营团队正在增加汇聚链路的容量,从10GE链路升级到25GE或50GE链路,从100GE链路升级到200GE或400GE链路。

  网络测试和监测也变得比以往任何时候都更加重要。毕竟,400G链路的性能对于5G新服务能否成功至关重要。在运营商评估服务提供商所提供的体验质量时,延迟测量仍然是一个关键的行业基准。最佳体验质量还取决于数据吞吐量、丢帧、延迟变化(抖动)和其它参数。

  鉴于400G链路本身会带来很多挑战,因此部署即插即用的网络并不现实。网络运营商会需要进行投资,以确保其网络高效地支持新技术有望实现的各种服务。这些投资必须涵盖物理(第1层:光纤、连接器、连接等)和更高级别[第2层(数据链路-以太网)和第3层(网络-IP)]器件。


  400G网络测试要求:它们有哪些?

  测试要求会因测试背景而异。

  在现场进行测试

  现场技术人员和工程师必须升级其测试流程,以包括400G传输所需的器件。在物理测试方面,技术人员必须能够评估连接器、接口和光纤是否符合400G要求的更高性能标准。

  必须使用以下标准来验证400G收发器:

  ? 前向纠错前后的误码率评估

  ? 功耗

  ? 温度监测

  ? 使用直方图评估或预加重/均衡对信号进行物理评估

  在运营商实验室内进行测试

  运营商正在从网络设备制造商那里获得新的器件,但在将这些器件用于400G网络之前,必须在自己的实验室中进行压力测试,以全面彻底地评估它们。因此,运营商使用基于RFC 2455或误码率测量等标准化测试程序来进行测试并确定基准。

  提供服务

  最终客户担心的是自己收到的服务的性能。这些服务的质量由吞吐量、延迟、抖动和丢帧等因素决定。服务等级协议根据公认的标准化程序(如ITU-T Y.1564)定义了这些参数。

  为了满足SLA目标,运营商不仅要验证第二层以太网帧性能,还要验证第三层IPv4和IPv6数据包效率。

  再问一次:

  400G技术已经到来

  您准备好了吗?

  未来5年将发生一场巨大的数字化变革,部署400G技术是其最重要的推动因素之一。

  这就是为什么已经开始对400G(及以上)解决方案进行大规模投资的原因。业内正在部署基于400G链路的可靠网络基础设施,这将使网络连接的数量几乎无限。

  如何获得正确的测试、监测和分析工具


  EXFO的FTBx-88460解决方案为您提供验证400G网络所需的各种测试应用和高级工具。它们面向未来,因为它们不仅支持当前的光接口,而且被设计成可测试新出现的光技术。

  EXFO的FTBx-88460解决方案提供了新颖的开放式收发器系统(OTS),支持QSFP-DD和OSFP 400G接口。它也可以支持更新的技术,如相干的ZR和ZR+收发器。

  可靠地升级网络基础设施仍然是一个永恒的挑战。EXFO的解决方案使运营商能够在未来几年里成功地应对这一挑战。


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